范华玉 赵敬德 邹越

东华大学环境科学与工程学院

纯电动汽车在冬季采用传统的空调系统供暖会使电动汽车的续航里程下降20.1%～56.4%[1]。研究发现，个性化供暖系统可以有效地解决这个问题[2-4]。相较于传统汽车空调是对整个车内空间加热，个性化采暖是针对人体热敏感部位进行供暖，主要包括局部空气喷射、天花板辐射、局部通风、座椅加热、脚部、腿部和膝盖加热等[5]。Arens[6]通过实验指出在非均匀的寒冷环境下，脚部和手部相对于其他身体部位温度最低。Zhang 等人[7]通过实验得出冬季使用脚部加热器可以显著的降低人体的冷感觉并可以降低了35%～78%的能量。本文为了解决纯电动汽车因冬季采暖导致其续航里程降低的问题，通过计算流体力学研究纯电动汽车内分区加热的采暖方式（主要针对人体下半部分的加热）的可行性和经济性，为今后纯电动汽车内采用个性化采暖提供了新思路。

1 汽车仿真模型的建立

1.1 汽车仿真模型的建立

该个性化采暖方案是将车内空间分隔为两部分，将人体易冷的下半身放在被加热的小空间里，人体相对耐冷的上半身利用小空间里产生的热空气以自然对流的形式加热，而车内其它空间，则可以保持相对较低的温度，这并不影响驾乘人员的热感觉。考虑到汽车实际模型较为复杂，故在建模过程中对汽车模型内部的细微构造（方向盘、仪表台等）进行了简化处理，建模效果图如图1 所示。仿真模型中有两个位于汽车前侧的用来加热新风和除霜的进风口，和两个位于汽车后挡风玻璃底侧的出风口。……